集散式自动控制系统在污水处理厂的应用

[摘要] 

笔者主要介绍集散式自动控制系统城市一个日处理量为八万吨的污水处理厂。该污水厂采用的工艺为曝气生物滤

池技术（

BAF，Biological Aerated Filter）.此技术优点是占地面积小、投资少、出水水质高、便于管理，但由于此工艺的

控制程序庞大、复杂，不可能通过操作人员人工控制来实现，必须使用

PLC 编制程序进行自动化控制。在此介绍集散式自

动控制系统在污水处理厂的应用。

[关键词] 

曝气生物滤池

  BAF 自动化控制系统

一、前言

世界上首座曝气生物滤池于

1981 年在法国投产，随后在欧洲各国得到广泛应用。在中国内地曝气

生物滤池正处于推广阶段。两段曝气生物滤池工艺主要特点是体积小，处理效率高，出水水质好，流程
简单，集生物氧化和截留悬浮固体于一体，在有效去除水中的有机物的同时，脱氮效果良好。

【1】

该工艺

不设二沉池，节省了基建投资。但由于此技术运行时工艺的控制程序庞大、复杂，不可能通过操作人员人
工控制来实现，必须使用

PLC 编制程序进行自动控制。

【2】

污水处理厂的控制系统形式多种多样，但总的

控制方式可以归纳为三种：集散式控制系统、集中式控制系统、分散式控制系统。集中式控制由于控制风
险高，系统易于瘫痪，分散式控制虽提高了系统的自治性和可靠性，但大量的智能仪表及现场总线模块
使系统造价很高。

【3】

八百吨污水处理厂自动系统采用集散式自动控制系统。

2、 八百吨污水处理厂自动控制系统组成

“

”

自控系统采取 集中监测，分散控制 原则，由厂级中央监控工作站和现场分散控制站组成全厂工业

控制网。全厂控制系统分三级，现场级与现场控制站级和中央监控工作站级。
1、中央监控工作站
1.1 中控站采用 SCADA 系统，包括监控所需的计算机网络系统，大屏幕模拟屏系统及实时多任务彩色
监控系统等。用于集中监视、控制、操作、管理污水处理的全部生产过程。
1.2 中控站组成：中控站设置操作员站与工程师站。操作员站设有三台显示器。不同区域的工艺流程可以
在三台显示器上切换显示。工程师站除具有操作员站的所有功能外，还具备共具有管理权限的人员进行
注册、应用程式开发、工艺参数设定更改、系统管理等功能。
2、现场控制站

现场控制站主要对现场有关设备进行监控和为中央控制室数据采集，同级站组成控制网络，为使现

场值班人员观察到仪表及设备重要的工况信息和有关参数，并能进行现场设置和控制，现场控制站配有
高性能的

PLC 系统和相应的操作员终端，控制站操作终端面板，控制站数据高速通道配器，以及控制站

网络接口模块。此外，包括系统软件、应用软件和过程控制软件。
3、操作员终端
3.1 功能可以代替常规设备，如按钮、信号灯、数字显示器、信息显示器。
3.2 操作员终端提供与控制器系统通讯的能力。
3.3 具有较强的报警指示能力，系统能按时间次序指示报警状态，随时显示最近的报警点，在请求时可
以列出全部报警状态。
4、控制网络

控制网络作为整个控制系统的系统总线，用于连接中央控制站内的各种设备（包括工程师站和操作

员站）各个现场控制站。安全可靠、迅捷高效的控制网络是成功的过程自动控制系统的先决条件，在出现
故障时，增加或删除任意一个节点，都不会影响到其它设备的运行和通讯。
5、软件

采用先进的计算机控制系统，用于污水处理厂的生产控制、运行操作、监视管理。控制系统不仅要有

可靠的硬件设备，还具有功能强大，运行可靠，界面友好的系统软件和编程软件。
5.1 应用软件，包括厂级用户监控软件，现场分散控制应用软件，应用软件满足现场的实际需要。